LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA PEMERIKSAAN TOTAL PROTEIN BLOK DIGESTIVE SYSTEM
Nama NIM Kelompok Asisten
Oleh : : Rahmah Fitri Utami : G1A008035 : XIII : Yuli Lestari
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU-ILMU KESEHATAN JURUSAN KEDOKTERAN PURWOKERTO 2010
LEMBAR PENGESAHAN
Oleh : Nama : Rahmah Fitri Utami NIM : G1A008035 Kelompok : XIII
Disusun untuk memenuhi persyaratan mengikuti ujian praktikum Biokimia Kedokteran pada Fakultas Kedokteran dan Ilmu-ilmu Kesehatan Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto
Diterima dan disyahkan Purwokerto, 1 Juli 2010 Asisten
Yuli Lestari G1A07010
BAB I PENDAHULUAN
A. Judul
Pemeriksaan Total Protein
B. Tanggal
24 Juni 2010
C. Tujuan
1.
Mahasiswa akan dapat melakukan pemeriksaan total protein dalam
darah dengan metode biuret 2.
Mahasiswa akan dapat menyimpulkan hasil pemeriksaan total
protein pada saat praktikum setelah membandingkannya dengan nilai normal 3.
Mahasiswa akan dapat mengetahui kondisi atau penyakit apa saja
uang berkaitan dengan kadar total protein abnormal dalam darah.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Darah merupakan bagian terpenting dari manusia yang memiliki fungsi utama dalam memelihara homeostasis tubuh. Fungsi darah sebagian besar dilaksanakan oleh plasma dan berbagai konstituennya. Plasma terdiri atas air, elektrolit, metabolit, nutrient, protein dan hormon. (Murray,2009) Fungsi utama darah antara lain : 1. Respirasi : mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan dan CO2 dari jaringan ke paru-paru 2. Nutrisi : mengangkut semua zat-zat makanan yang diserap 3. Ekskresi : mengangkut zat-zat sisa hasil metabolisme untuk dibuang melalui ginjal, paru-paru, kulit dan usus. 4. Menjaga keseimbangan asam-basa dalam tubuh 5. Menjaga keseimbangan air 6. Mengatur suhu tubuh melalui distribusi panas tubuh 7. Sebagai pusat pertahanan tubuh terhadap infeksi (dilakukan oleh leukosit dan antibodi dalam sirkulasi) 8. Mengangkut hormone dan mengatur metabolisme 9. Mengangkut metabolit 10. Koagulasi Protein tersusun dari asam amino yang berikatan satu sama lain dengan ikatan peptida.
R
NH2
O
C
C
Ikatan peptida
O
α – asam Amino
METABOLISME PROTEIN
Pada proses pencernaan makanan, protein diubah menjadi asam amino oleh beberapa reaksi hidrolisis serta enzim-enzim yang bersangkutan. Enzimenzim yang bekerja pada proses hidrolisis protein antara lain ialah pepsin, tripsin,
kimotripsin, karboksi peptidase, amino peptidase, tripeptidase dan dipeptidase. Setelah protein diubah menjadi asam-asam amino, maka dengan proses absorpsi melalui dinding usus, asam amino tersebut sampai ke dalam pembuluh darah. Proses absorpsi ini ialah proses transpor aktif yang memerlukan energi. Asam-asam amino dikarboksilat atau asam diamino diabsorpsi lebih lambat daripada asam amino netral. Dalam keadaan puasa, konsentrasi asam amino dalam darah biasanya sekitar 3,5 sampai 5 mg per 100 ml darah. Setelah makan makanan sumber protein, konsentrasi asam amino dalam darah akan meningkat sekitar 5 mg sampai 10 mg per 100 ml darah. Konsentrasi ini akan turun kembali setelah 4
sampai 6 jam kemudian. Konsentrasi asam amino dalam jaringan ±5 – 10 kali lebih besar. Perpindahan asam amino dari dalam darah ke dalam sel-sel jaringan juga melalui proses transpor aktif yang membutuhkan energi. (Stryer, 2002)
KATABOLISME PROTEIN
Degradasi protein (katabolisme) terjadi dalam dua tahap, yaitu : 1.
Protein mengalami modifikasi oksidatif untuk menghilangkan aktivitas enzimatis.
2.
Penyerangan protease yaitu enzim yang berfungsi untuk mengkatalis degradasi protein. Protein yang terdapat di dalam sel dan makanan didegradasi menjadi
monomer penyusunnya (asam amino) oleh enzim protease yang khas. Protease tersebut dapat berada di dalam lisosom maupun dalam lambung dan usus. Katabolisme protein makanan pertama kali berlangsung di dalam lambung. Di tempat ini protease khas (pepsin) mendegradasi protein dengan memutuskan ikatan peptida yang ada di sisi NH2 bebas dari asam amino aromatik, hidrofobik, atau dikarboksilat. Kemudian di dalam usus protein juga didegradasi oleh protease khas seperti tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase dan elastase . Hasil pemecahan ini adalah bagian-bagian kecil polipeptida. Selanjutnya senyawa ini dipecah kembali oleh aktivitas aminopeptidase menjadi asam-asam amino bebas. Produk ini kemudian melalui dinding usus halus masuk ke dalam aliran darah menuju ke berbagai organ termasuk ke dalam sel.
Pepsin,
kimotripsin,
tripsin termasuk
golongan
enzim
protease
endopeptidase. Golongan enzim ini menyerang protein dari tengah molekul dan sering juga disebut sebagai enzim proteinase karena menyerang polipeptida tinggi atau protein. Tripsin menyerang ikatan lisil dan ikatan arginil sehingga peptida yang dihasilkan mempunyai ujung lisin atau arginin pada terminal karboksil . Pepsin bersifat kurang khas namun lebih mengutamakan serangan pada titik asam amino aromatik atau asam amino asam. Hasil degradasi golongan enzim endopeptidase ini adalah oligopeptida atau fragmen kecil protein.
Sedangkan enzim karboksilase dan aminopeptidase merupakan golongan enzim protease eksopeptidase yang menyerang ujung dan pangkal oligopeptida atau fragmen kecil protein. Golongan enzim ini hanya membebaskan asam-asam amino pada ujung oligopeptida. Karboksipeptidase membebaskan asam amino pada
ujung
COOH
fragmen
kecil
protein
sedangkan
aminopeptidase
membebaskan ujung amino pada oligopeptida. Degradasi golongan enzim ini menghasilkan berbagai asam amino penyusun protein. Tiga perempat zat padat dari tubuh adalah protein dengan fungsi yang berbeda-beda. Sebagian besar adalah protein jaringan / structural, protein kontraktil dan nucleoprotein. Protein yang diperiksa dalam laboratorium terdapat dalam darah, urin, saliva, cairan pleural, peritoneal, dan feses. Pada praktikum ini yang dibahas terutama protein plasma. (Asscalbiass, 2010) Protein plasma yang beredar terdiri atas : 1. Albumin 2. Globulin 3. Fibrinogen 4. Terdapat sejumlah kecil dalam : enzim, protein structural dan metabolic ( hormone dan protein transfer) Fungsi protein plasma : 1. Keseimbangan osmotik Hipoalbumin menyebabkan tekanan osmotic plasma menurun sehingga kapiler tidak mampu melawan tekanan hidrostatik sehingga timbul oedem (cairan darah menuju ke jaringan interstitial). 2. Pembentukan dan nutrisi jaringan Enzim, hormone, pembekuan darah ( fibrinogen, AT III ) dan jaringan tubuh. 3. Transportasi a. Umum yaitu albumin b. Khusus : Hormon
: prealbumin
Vitamin
: Prealbumin
Lipid
: Lipoprotein
Co
: Ceruloplasmin
Hb
: Haptoglobin
Heme
: Hemopexin
Fe
: Transferin
4. Daya tahan tubuh Antibodi dan komplemen Perubahan protein plasma : a. Hiperalbumin : peningkatan kadar albumin. Dijumpai pada dehidrasi terjadi hemokonsentrasi protein plasma b. Hipoalbumin Dijumpai pada malnutrisi, malabsorbsi, hepatitis akut, penyakit hati menahun, dan sebagainya. (Asscalbiass,2010)
Berikut ini merupakan contoh-contoh dari protein-protein plasma : 1. ALBUMIN Albumin (69 kDa) merupakan protein utama dalam plasma manusia dan membentuk sekitar 60% protein plasma total. Sekitar 40% albumin terdapat ddalam plasma, sedangkan 60% lainnya terdapat di ekstrasel. Setiap harinya, hepar menghasilkan sekitar 12 gram albumin, yang berarti sekitar 25% dari seluruh sintesis protein oleh hepar. Albumin awalnya dibentuk sebagai suatu praproprotein. Peptida sinyalnya dikeluarkan sewaktu protein tersebut memasuki sisterna retikulum endoplasma kasar, dan heksapeptida di terminal amino yang terbentuk kemudian diputuskan ketika protein tersebut menempuh jalur sekretorik. Karena massa molekulnya yang realtif rendah (69 kDa) dan konsentrasinya yang tinggi, albumin diperkirakan menentukan sekitar 75-80% tekanan osmotic plasma pada manusia. (Murray,2009) Berdasarkan
beberapa penelitian,
kadar
albumin
dalam
serum
merupakan prediktor yang baik dan sederhana dalam menentukan resiko operasi dan mempunyai korelasi yang erat dengan derajat malnutrisi. (Fuhrman,
2004)
Hipoalbuminemia
merupakan
predictor
adanya
perlambatan perbaikan fungsi organ-organ saluran pencernaan bagian bawah dan berhubungan erat dengan komplikasi post-operasi setelah hemicolectomy
kanan untuk kanker colon ascenden serta berbagai operasi gastrointestinal lainnya. (Lohsiriwat, 2008) 2. SERULOPLASMIN Seruloplasmin merupakan suatu α2-globulin. Protein tersebut memiliki warna biru karena tingginya kandungan tembaganya dan mengangkut 90% tembaga dalam plasma. Setiap molekul seruloplasmin mengikat enam atom tembaga dengan sangat erat sehingga hal tersebut tidaklah mudah untuk dipertukarkan. Sedangkan 10% sisanya diangkut oleh albumin tetapi dengan ikatan yang lebih lemah. Oleh karena itu, albumin akan lebih mudah menyalurkan
tembaganya
ke
jaringan
bila
dibandingkan
dengan
seruloplasmin. Seruloplasmin memperlihatkan aktivitas oksidase dependentembaga, tetapi makna secara fisiologis belum dapat dipastikan selain kemungkinan berperan dalam oksidase Fe2+ dan Fe4+ I dalam transferin. (Murray, 2009) 3. IMUNOGLOBULIN Immunoglobulin mengandung minimal dua rantai ringan (L) identik (Sekitar 23 kDa) dan dua rantai berat heme (H) identik (53=75 kDa). Separuh dari rantai ringan (L) ke arah terminal karboksildisebut sebagai regio konstan (C1). Sedangkan separuh terminl amino adalah regio variable rantai ringan (V1). Sekitar seperempat dari rantai besar (H) di terminal amino disebut sebagai regio variable, sedangkan tiga perempat lainnya disebut dengan regio konstan (CH1, CH2, CH3) rantai H. (Murray, 2009)
BAB III METODE PRAKTIKUM
A. Alat dan Bahan
Alat 1.
Spuit 3 cc
2.
Tourniquet 1 buah
3.
Vacum med
4.
Tabung reaksi 10 ml
5.
Rak tabung reaksi
6.
Mikropipet (10 µl-100 µl)
7.
Mikropipet (100 µl-1000 µl)
8.
Yellow tip
9.
Blue tip
10.
Kuvet 1 buah
11.
Spektrofotometer
12.
Sentrifugator
Bahan 1.
Serum darah 20 µl
2.
Reagen biuret
B. Metode
Metode End Point
C. Cara Kerja
1. Persiapan sampel : a.
Mengambil darah probandus sebanyak 3 cc dengan menggunakan spuit dan tourniquet.
b.
Memasukkan darah ke dalam tabung eppendorf dan disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 10 menit, kemudian mengambil serumnya untuk sampel.
2. Mengambil sampel (serum) sebanyak 20 µl kemudian mencapurkannya dengan reagen biuret sebanyak 1000 µl. 3. Menginkubasi campuran selama 15 menit dalam suhu ruangan (20-25oC), kemudian mengukur pada spektrofotometer dengan panjang gelobang 546 nm dan nilai faktor 19.0.
A. Nilai Normal Bayi
: 4,6 – 7,0 gr/dl
3 tahun sampai dewasa
: 6,6 – 8,7 gr/dl
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A.
Hasil Praktikum
Probandus
Nama
: Vida Berry Al Aden
Umur
: 21 tahun
Jenis Kelamin
: Laki-laki
Disentrifugasi
Darah 3 cc
Serum 20 µl
Reagen Biuret 1000 µl
Inkubasi 15 menit (2025oC)
Spektrofotometer λ 546 nm
Hasil Perhitungan
Panjang gelombang (λ)
: 546 nm
Hasil Spektrofotometer
: 6,8 gr/dl
Keterangan
: Normal
B.
Pembahasan
Praktikum pemeriksaan total protein mempunyai tujuan untuk memeriksa kadar total protein dalam darah dengan metode biuret, menyimpulkan hasil pemeriksaan total protein pada saat praktikum setelah membandingkannya dengan nilai normal, serta untuk mengetahui kondisi atau penyakit apa saja uang berkaitan dengan kadar total protein abnormal dalam darah. Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, kadar total protein di dalam plasma darah probandus adalah 6,8 gr/dl. Bila dibandingkan dengan nilai normalnya yaitu 6,6 – 8,7 gr/dl, hasil tersebut dapat dikategorikan ke dalam kadar yang normal. Sebagian besar protein plasma disintesis di hepar. Hal tersebut telah dibuktikan melalui penelitian-penelitian yang menggunakan hewan coba. Namun, beberapa protein plasma ada pula yang tidak disintesis di dalam hepar, misalnya γ-globulin disintesis di dalam sel plasma serta beberapa protein plasma tertentu disintesi di tempat lain seperti sel endotel. (Murray, 2009) Protein plasma yang disintesis kemudian mengikuti rute sekretorik utama di sel sebelum akhirnya masuk ke dalam plasma, mulai dari membran retikulum endoplasma kasar → membran retikulum endoplasma halus → apparatus Golgi → vesikel sekretorik. Sebagian besar protein plasma disintesis sebagai praprotein dan pada awalnya mengandung peptida-peptida sinyal terminal amino. Protein plasma biasanya mengalami modifikasi pasca translasi sewaktu mengalir di dalam sel. Modifikasi-modifikasi tersebut antara lain proteolisis, glikosilasi, fosforilasi, dan sebagainya. Waktu yang dibutuhkan oleh protein dari tempat sintesis di hepatosit dke plasma berbeda beda mulai dari 30 menit hingga beberapa jam atau lebih, tergantung masingmasing protein. (Murray, 2009) Tingginya kadar protein tertentu dalam plasma dapat mengindikasikan adanya :
1. Suatu keadaan peradangan akut atau akibat adanya kerusakan jaringan jenis tertentu, misalnya pada C-Reactive Protein . 2. Kelainan atau gangguan fungsi tempat sintesis. Misalnya, pada penyakit hepatitis akut dan kronis 3. Gangguan imunitas tubuh 4. Gangguan pembekuan darah. (Murray, 2009) Akan tetapi, tingginya kadar protein total ataupun protein tertentu belum tentu merupakan hasil yang sebenarnya. Hal tersebut dapat disebabkan karena ada kesalahan-kesalahan berdasarkan faktor praktikan maupun faktor alat dan reagen. 1. Faktor Praktikan Ketidaktelitian praktikan dalam menakar reagen yang akan dicampurkan. 2. Faktor Alat atau Reagen a. Volume atau banyaknya reagen yang dicampurkan. Perbedaan takaran reagen yang akan dicampurkan. Jika semakin banyak di teteskan, maka akan semakin tinggi absorbansinya b. Cara pencampuran larutan Ada beberapa reagen yang pencampurannya memerlukan teknik tertentu, misalnya pengocokan harus dilakukan setiap kali meneteskan satu tetes reagen. c. Perbedaan ukuran alat ukur, misalnya ukuran yang terdapat pada pipet ukur sedikit berbeda dengan ukuran yang terdapat pada gelas ukur. d. Alat praktikum yang digunakan kurang bersih. e. Alat spektrofotometer yang digunakan tidak cukup memadai.
C.
Aplikasi Klinis
1. Edema
Edema merupakan pembengkakan jaringan akibat kelebihan cairan interstisium. Penyebab edema secara umum dapat dikelompokkan sebagai berikut : a. Penurunan konsentrasi protein plasma
b. Peningkatan permeabilitas dinding kapiler c. Peningkatan tekanan vena d. Penyumbatan pembuluh limfe Penyebab utama yang menyebabkan edema pada gangguan protein plasma adalah terjadinya penurunan konsentrasi protein plasma. Hal tersebut menyebabkan penurunan tekanan osmotic plasma.penurunan ini menyebabkan filtrasi cairan yang keluar dari pembuluh lebih tinggi, sementara jumlah cairan yang direabsorpsi kurang dari normal ; dengan demikian terdapat cairan tambahan yang tertinggal diruang –ruang interstisium. Edema yang disebabkan oleh penurunan konsentrasi protein plasma dapat terjadi melalui beberapa cara : pengeluaran berlebihan protein plasma di urin akibat penyakit ginjal ; penurunan sintesis protein plasma akibat penyakit hati ( hati mensintesis hampir semua protein plasma ); makanan yang kurang mengandung protein ; atau pengeluaran protein akibat luka bakar yang luas.
2. Hepatitis Virus Hepatitis adalah suatu peradangan pada hati yang terjadi karena toksin seperti kimia atau obat atau agen penyakit infeksi seperti virus. Hepatitis virus dibedakan menjadi lima kategori berdasarkan jenis virusnya : a. Hepatitis A Virus hepatitis A (HAV) terdiri dari RNA berbentuk bulat tidak berselubung berukuran 27 nm. Virus tersebut ditularkan melalui jalur fekal – oral, sanitasi yang jelek, kontak antara manusia, dibawah oleh air dan makanan. Masa inkubasi virus tersebut adalah sekitar 15 – 49 hari dengan rata – rata 30 hari. b. Hepatitis B (HBV) Virus hepatitis B (HBV) merupakan virus yang bercangkang ganda yang memiliki ukuran 42 nm. Virus tersebut ditularkan melalui parenteral atau lewat dengan karier atau penderita infeksi akut, kontak seksual dan fekal-oral serta penularan perinatal dari ibu kepada bayinya. Masa inkubasi virus tersebut adalah sekitar 26 – 160
hari dengan rata- rata 70 – 80 hari. Faktor resiko bagi para dokter bedah, pekerja laboratorium, dokter gigi, perawat dan terapis respiratorik, staf dan pasien dalam unit hemodialisis serta onkologi laki-laki biseksual serta homoseksual yang aktif dalam hubungan seksual dan para pemaki obat-obat IV juga beresiko. c. Hepatitis C (HCV) Virus hepatitis C (HCV) merupakan virus RNA kecil, terbungkus lemak yang diameternya 30 – 60 nm. Virus tersebut ditularkan melalui jalur parenteral dan kemungkinan juga disebabkan juga oleh kontak seksual. Masa inkubasi virus ini 15 – 60 hari dengan rata – 50 hari. Faktor resiko hampir sama dengan hepatitis B. d. Hepatitis D (HDV) Virus hepatitis B (HDP) merupakan virus RNA berukuran 35 nm. Penularannya terutama melalui serum dan menyerang orang yang memiliki
kebiasaan
memakai
obat
terlarang
dan
penderita
hemophilia. Masa inkubasi dari virus ini 21 – 140 hari dengan rata – rata 35 hari. Faktor resiko hepatitis D hampir sama dengan hepatitis B. Hepatitis D ini biasanya timbul besamaan dengan hepatitis B. e. Hepatitis E (HEV) Virus hepatitis E (HEV) merupakan virus RNA kecil yang diameternya + 32– 36 nm. Penularan virus tersebut melalui jalur fekal-oral, kontak antara manusia dimungkinkan meskipun resikonya rendah. Masa inkubasi virus tersebut adalah sekitar 15 – 65 hari dengan rata – rata 42 hari. Faktor resiko perjalanan ke negara dengan insiden tinggi hepatitis E dan makan makanan, minum minuman yang terkontaminasi.
DAFTAR PUSTAKA
Asscalbiass. 2010. Buku Petunjuk Praktikum Biokimia Kedokteran Blok
Digestive . Purwokerto : Laboratorium Biokimia Jurusan Kedokteran FKIK Unsoed. Fuhrman MP, Charney P, Mueller CM. Hepatic proteins and nutrition assessment.
J Am Diet Assoc 2004; 104: 1258-1264 Lohsiriwat, Varut, et al. Pre-operative hypoalbuminemia is a major risk factor for postoperative complications following rectal cancer surgery. World J
Gastroenterol 2008 February 28; 14(8): 1248-1251 Lubert Stryer, John L. Tymoczko, Jeremy M. Berg. 2002. Biochemistry, 5th
Edition . New York : W.H.Freeman & Co Ltd. Murray, Robert K. 2009. Biokimia Harper Edisi 27 . Jakarta : EGC. Nelson, David L. 2004. Lehninger Principles of Biochemistry, Fourth Edition. U.S.A.: W H Freeman & Co, Price, Sylvia Anderson. 2006. Patofisiologi : Konsep Klinis Proses-Proses
Penyakit . Jakarta : EGC. Sudoyo, W. Aru, dkk. 2006. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam . Jakarta : FKUI.
